时间:2017-09-23 22:47:09
1、填空题 在“验证机械能守恒定律”的实验中，选用点迹清晰的部分纸带进行测量．测得重锤下落到某点时的速度为v0，由该点再下落高度h时的速度为v，以v2为纵轴，以2h为横轴画出的图象应是 （ ）
A．
B．
C．
D．
参考答案：利用v2-2h图线处理数据，从理论角度物体到某点时的速度为v0，
由该点再下落高度h时的速度为v，下落过程中机械能守恒可以得出：
mgh=12mv2-12mv20
v2=2gh+v20
所以v2为纵轴，以2h为横轴画出的图线应是倾斜直线，截距为v20，也就是图中的B．
故选B．
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 某同学利用如图甲的实验装置测量重力加速度．
（1）该同学开始实验时情形如图甲所示，接通电源释放纸带．请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：①______；②______．
（2）该同学经修改错误并正确操作后得到如图乙所示的纸带，取连续六个点A、B、C、D、E、F为计数点，测得A点到B、C、D、E、F的距离分别为h1，h2，h3，h4，h5．若打点的频率为f，则打E点时重物的速度表达式vE=______；若分别计算出各计数点的速度值，并画出速度的二次方（v2）与对应重物下落的距离（h）的关系如图丙所示，则重力加速度g=______m/s2．
（3）若当地的重力加速度值g=9.8m/s2，你认为该同学测量值存在偏差的主要原因是______．
参考答案：（1）打点计时器使用交流电源，而该题中接了直流电；重物离打点计时器太远，这样纸带上上所打点很少，不利于减小误差．
故答案为：打点计时器接了直流电；重物离打点计时器太远．
（2）匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，从D点到F点的时间为：tDF=2T=2f，所以有：
vE=xDFtDF=(h5-h3)2f
根据mgh=12mv2-12mv20得v2=2gh+v20，由此可知图线的斜率表示2g，所以2g=18.8，则g=9.4m/s2．
故答案为：h5-h32f，9.4．
（3）由于重物下落过程中不可避免的受到摩擦阻力作用，因此所测的重力加速度偏小．
故答案：重锤受摩擦阻力作用．
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 在“验证机械能守恒的实验”中，已知打点计时器使用的交流电源的周期为0.02s，当地的重力加速度g=9.80m/s2．该实验选取的重锤质量为1.00kg，选取如图所示的一段纸带并测量出相邻各点之间的距离，利用这些数据验证重锤通过第2点至第5点间的过程中遵从机械能守恒定律．通过计算可以得出在第2点位置时重锤的动能为______J；第5点位置重锤时的动能为______J；重锤从第2点至第5点间的过程中重力势能的减小量为______J．（保留三位有效数字）
参考答案：根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：
v2=x13t13=1.5m/s
v5=x46t46=2.1m/s
在第2点位置时重锤的动能为：EK2=12mv22=1.13J
在第5点位置时重锤的动能为：EK5=12mv52=2.21J
重力做功等于重力势能的减小量，因此有：
重锤从第2点至第5点间的过程中重力势能的减小量为△EP=mgx25=1×9.80×0.108=1.06J
故答案为：1.13；?2.21；?1.06
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 用落体法验证机械能守恒定律的实验，下面测量工具中属于必需的是（ ）
A．天平
B．弹簧秤
C．刻度尺
D．秒表
参考答案：在该实验中，通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表，
由于验证机械能公式中可以把物体质量约掉，因此不需要天平，也不需要弹簧秤．
同时实验中需要测量纸带上两点间的距离，所以需要刻度尺．
故选?C
本题解析：
本题难度：一般
5、填空题 某同学利用竖直上抛小球的频闪照片《验证机械能守恒定律》．频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：
| 时刻 | t2 | t3 | t4 | t5 速度（m/s） 4.99 4.48 3.98 |
参考答案：（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：
v5=h4+h52T=3.48m/s
故答案为：3.48．
（2）根据重力做功和重力势能的关系有：△Ep=mg（h2+h3+h4）=1.24J；
故答案为：1.24．
（3）由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能，因此△E?p＞△E?k．
故答案为：＞，存在空气阻力．
本题解析：
本题难度：一般